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近日，广东省印发了《广东省科技创新“十四五”规划》，提出全面推进氢能技术开发应用，开展风光电制氢、核能知情等前沿技术规模化研究，突破氢能成本瓶颈。
氢能是促进传统化石能源清洁高效利用、支持可再生能源规模化发展的理想工具。也是交通、工业、建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。核能是一种安全、经济、高效的清洁能源，是应对气候变化、实现碳达峰和碳中和的重要途径。近年来，其综合利用问题备受关注。业内专家指出，核能制氢可实现规模化、连续、稳定制氢，不产生温室气体，可满足化工、钢铁等行业巨大的氢气需求。
“2019年我国煤炭和天然气制氢占比77.4%，目前我国制氢仍以石化原料制氢为主，无法满足无碳排放的制氢需求。”中核能源科技有限公司市场开发部副经理王毅表示。
国家能源局印发的《关于做好可再生能源发展“十四五”规划编制工作有关事项的通知》指出，要开展可再生能源规模化制氢示范，基础较好的地区可重点关注能源化工基地的绿色氢替代。王毅认为，加快发展氢能产业链技术与装备的绿色制氢、储运、应用，是我国未来能源发展的重要路径之一。
根据中国氢能联盟的预测数据，到2050年，我国氢需求量将达到6000万吨，其中绿色氢将达到70%。也就是说，绿色氢的产量将达到4200万吨。王毅认为，在如此巨大的绿色氢需求下，核能制氢的发展空间巨大。
据介绍，高温气冷堆是我国具有自主知识产权和第四代核能特色的先进反应堆技术，具有安全性好、核心出口温度高的特点，它被认为是最适合核能制氢的反应堆类型。
据了解，国家重大专项高温气冷堆核电站示范工程目前正在山东荣成开展，预计今年年底可实现并网发电。据王毅介绍，高温气冷堆技术现已具备产业化条件。
此前，利用核能电解水制氢也是核能制氢的技术路线之一，但由于该路线制氢效率仅为30%，不适合大规模制氢。现阶段，我国高温气冷堆制氢技术具有良好的研发基础，具备开展中试的技术条件。它支持热化学循环和耦合生物质同时，制氢效率超过45%，与高温反应器的热量相适应，且成本较低，适合大规模制氢。
此外，耦合生物质制氢已成为近期核能制氢的新研究路径。据介绍，以甲烷为中间体的生物质核制氢技术由三部分组成：生物质加氢制甲烷、甲烷水蒸气重整制氢、高温气冷堆加热重整反应。重整过程由三部分组成： 用于加热的高温气冷反应器，优点是生物质是唯一的含碳可再生资源，以甲烷为中间体，可以解决氢的储运问题以及生物质高分散性与核能高浓度之间的矛盾，该技术路径有望在 2025 年实现产业化。
在碳达峰和碳中和的目标下，化工、钢铁等行业肩负着减碳的重任。一方面，这些行业的碳排放强度比较高，另一方面，电动化也很难实现。王毅认为，绿色氢能与这些产业结合，实现深度脱碳。他认为，以核制氢为核心的高温气冷堆的综合利用，将对我国许多行业的污染和碳排放减少起到重要作用。
王毅表示，高温气冷堆与化工、冶金等工业行业的氢气需求密切匹配。 制氢的目标市场将锁定在炼钢、炼油、煤化工等氢气需求量较大的领域。
数据显示，我国钢铁行业碳排放量占总排放量的13%-15%。按照全球平均水平，每吨钢将产生2吨二氧化碳排放量。例如，王毅说，一台60万千瓦的高温气冷堆机组可以满足180万吨钢的氢气、电力和部分氧气的能源需求，每年可减少二氧化碳排放约300万吨 ，减少能源消耗约100万吨煤炭，可以有效缓解我国碳排放压力。
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